電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰

電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] Simon,Monk 著,王誠成,孫晶,孫海文 譯
圖書標籤:
  • Arduino
  • Raspberry Pi
  • 電子製作
  • 創客
  • DIY
  • 單片機
  • 嵌入式係統
  • 項目實戰
  • 電子工程
  • 硬件開發
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302494249
版次:1
商品編碼:12350799
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2018-04-01
用紙:膠版紙
頁數:392
字數:465000

具體描述

産品特色

內容簡介

主要內容:

■ 理論概念,如歐姆定律,以及功率、電壓和電流之間的關係;

■ 電阻、電容、電感、二極管、三極管、集成電路、開關和繼電器的基本用途;

■ 電源、傳感器、電機、集成電路、無綫電電路和産品的設計;

■ 在電子工程中使用Arduino和Raspberry Pi的技術建議;

■ 如何構建和使用工具,如萬用錶、示波器、仿真軟件和未焊接的電路原型。


作者簡介

Simon Monk是一位全職作傢和製作者,投入大量精力撰寫有關電子産品的書籍和文章。Simon撰寫的一些知名書籍包括Raspberry Pi Cookbook、Programming Arduino和Hacking Electronics。Simon曾與兒子Matthew Monk閤作撰寫Minecraft Mastery一書,也曾參與撰寫Practical Electronics for Inventors。

目錄

目 錄


第1 章 原理 1

1.0 引言 1

1.1 電流的物理意義 1

1.2 電壓的物理意義 2

1.3 電壓、電流、電阻的計算 3

1.4 電路中節點電流的計算 5

1.5 電路中支路電壓的計算 6

1.6 功率的物理意義 7

1.7 交流電 7

第2 章 電阻 11

2.0 引言 11

2.1 閱讀電阻封裝 11

2.2 查找電阻標稱值 13

2.3 選擇可變電阻 14

2.4 串聯電阻 15

2.5 並聯電阻 16

2.6 分壓至可測範圍 18

2.7 電阻的閤理選擇 19

2.8 光敏電阻的測量 20

2.9 熱敏電阻的測量 21

2.10 選擇閤理的導綫 22

第3 章 電容與電感 27

3.0 引言 27

3.1 儲能器件 27

3.2 識彆電容類型 31

3.3 閱讀電容封裝 32

3.4 並聯電容 33

3.5 串聯電容 34

3.6 大能量的儲存 34

3.7 計算電容中的儲能 35

3.8 電流大小的緩衝和方嚮的改變 36

3.9 變換交流電電壓 37

第4 章 二極管 41

4.0 引言 41

4.1 電流的單嚮導通性 41

4.2 識彆二極管類型 43

4.3 齊納二極管 44

4.4 發光二極管 46

4.5 檢測光 47

第5 章 晶體管和集成電路 49

5.0 引言 49

5.1 放大電流 50

5.2 用小電流控製開關電流 53

5.3 有效開關高電流負載 54

5.4 超高壓開關 56

5.5 選擇正確的晶體管 57

5.6 交流電流開關 59

5.7 使用晶體管測量光強 60

5.8 光電耦閤隔離器 61

5.9 認識集成電路 63

第6 章 開關與繼電器 65

6.0 引言 65

6.1 機電開關 65

6.2 識彆開關的類型 66

6.3 磁力開關 69

6.4 重識繼電器 69

第7 章 電源 71

7.0 引言 71

7.1 交流轉交流 71

7.2 將交流轉換為直流( 簡易) 73

7.3 紋波較小的交流轉直流 74

7.4 交流轉穩壓直流 76

7.5 交流轉可變直流 78

7.6 電池的穩壓輸齣 79

7.7 製作恒流電源 80

7.8 高效調節直流電壓 81

7.9 直流低壓轉直流高壓 82

7.10 DC/AC 轉換 83

7.11 110V 或220V 交流供電 85

7.12 倍增電壓 87

7.13 450V 高壓供電 88

7.14 更高電壓(>1kV) 供電 90

7.15 超高壓供電(固態特斯拉綫圈) 91

7.16 熔斷保險絲 93

7.17 極性保護 94

第8 章 電池 97

8.0 引言 97

8.1 估算電池壽命 97

8.2 選擇不可充電電池 99

8.3 選擇可充電電池 100

8.4 涓流充電 101

8.5 自動備用電池 103

8.6 鋰聚閤物電池充電 104

8.7 用“焦耳小偷”獲得所有電量 105

第9 章 太陽能 109

9.0 引言 109

9.1 太陽能供電 109

9.2 太陽能電池闆的選擇 111

9.3 測量太陽能電池闆的實際輸齣功率 113

9.4 太陽能驅動Arduino 115

9.5 太陽能驅動Raspberry Pi 117

第10 章 Arduino 和Raspberry Pi 119

10.0 引言 119

10.1 Arduino 簡介 119

10.2 下載與使用本書的Arduino 例程 122

10.3 Raspberry Pi 簡介 123

10.4 下載與使用Python 例程 125

10.5 Raspberry Pi 啓動時運行程序 126

10.6 探索Arduino 和Raspberry Pi 的替代品 126

10.7 端口設置 128

10.8 Arduino 數字輸齣控製操作 131

10.9 Raspberry Pi 數字輸齣控製操作 132

10.10 Arduino 數字輸入控製操作 133

10.11 Raspberry Pi 數字輸入控製操作 136

10.12 Arduino 的模擬輸入讀取操作 137

10.13 Arduino 的模擬輸齣生成操作 138

10.14 Raspberry Pi 的模擬輸齣生成操作 141

10.15 Raspberry Pi 的I2C 總綫設置 143

10.16 Raspberry Pi 的SPI 總綫設置 145

10.17 電壓轉換 146

第11 章 開關 149

11.0 引言 149

11.1 Pi 或Arduino 的功率驅動電路 149

11.2 高端功率驅動電路 151

11.3 大功率驅動電路 153

11.4 高端驅動的大功率驅動電路 155

11.5 BJT 和MOSFET 的選擇 156

11.6 使用Arduino 驅動負載 157

11.7 Raspberry Pi 驅動負載 160

11.8 可翻轉驅動電路 162

11.9 GPIO 控製繼電器 163

11.10 GPIO 控製固態繼電器 165

11.11 集電極開路輸齣的連接 166

第12 章 傳感器 169

12.0 引言 169

12.1 將開關連接到Arduino 或Raspberry Pi 169

12.2 檢測鏇轉位置 174

12.3 檢測來自電阻式傳感器的模擬輸入 178

12.4 將模擬輸入加載到Raspberry Pi 180

12.5 不用ADC 將電阻式傳感器連接到Raspberry Pi 181

12.6 測量光強度 182

12.7 用Arduino 或Raspberry Pi 測量溫度 183

12.8 使用不帶ADC 的Raspberry Pi 測量溫度 185

12.9 使用電位器測量鏇轉位置 186

12.10 用模擬芯片測量溫度 188


12.11 用數字芯片測量溫度 190

12.12 測量濕度 193

12.13 測量距離 195

第13 章 電機 199

13.0 引言 199

13.1 直流電機的驅動 199

13.2 測量直流電機的轉速 200

13.3 控製直流電機的方嚮 202

13.4 將電機設置到精確位置 206

13.5 使電機按精確的步數轉動 210

13.6 選擇更簡易步進電機 215

第14 章 LED 和顯示器 219

14.0 引言 219

14.1 驅動普通LED 219

14.2 驅動大功率LED 221

14.3 驅動多個LED 224

14.4 同時開關多個LED 225

14.5 7 段數碼管顯示 225

14.6 控製多個LED 228

14.7 改變RGB LED 的顔色 232

14.8 連接到可尋址LED 條 236

14.9 使用I2C 7 段LED 顯示 239

14.10 在OLED 顯示屏上顯示圖形或文字 241

14.11 使用字母、數字LCD 顯示文本 243

第15 章 數字集成電路 247

15.0 引言 247

15.1 保護集成電路免受電氣噪聲的影響 247

15.2 組閤邏輯器件認知 248

15.3 GPIO 的擴展 249

15.4 構建邏輯門電路 253

15.5 數字分頻器 254

15.6 連接十進製計數器 255

第16 章 模擬電路 259

16.0 引言 259

16.1 濾除高頻(簡易) 259

16.2 構建一個振蕩器 262

16.3 連續的閃爍LED 263

16.4 避免從輸入到輸齣的降壓 264

16.5 構建低成本振蕩器 266

16.6 構建可變占空比振蕩器 267

16.7 製作單次定時器 269

16.8 控製電機轉速 270

16.9 對模擬信號進行PWM 272

16.10 製作壓控振蕩器 274

16.11 理解分貝測量 275

第17 章 運算放大器 279

17.0 引言 279

17.1 選擇運算放大器 280

17.2 運算放大器的供電( 分支供電) 282

17.3 運算放大器的供電( 單電源) 283

17.4 製作反相放大器 283

17.5 製作同相放大器 285

17.6 信號緩衝 286

17.7 降低高頻振幅 288

17.8 濾除低頻 291

17.9 濾除高、低頻 292

17.10 比較兩個電壓 294

第18 章 音頻 297

18.0 引言 297

18.1 在Arduino 上播放聲音 298

18.2 用Raspberry Pi 播放聲音 300

18.3 駐極體麥剋風的使用 301

18.4 製作一個1W 的功率放大器 304

18.5 製作一個10W 的功率放大器 306

第19 章 無綫電 309

19.0 引言 309

19.1 製作FM 收音機發射機 313

19.2 使用Raspberry Pi 設計一個軟件FM 發射機 314

19.3 製作一個基於Arduino 控製的FM 收音機 315

19.4 通過無綫電發送數字數據 317

第20 章 構建 321

20.0 引言 321

20.1 創建臨時電路 321

20.2 創建永久性電路 326

20.3 自製電路闆 329

20.4 探究通孔焊接 331

20.5 探究錶貼焊接 332

20.6 元器件脫焊 336

20.7 不破壞元器件的焊接 337

第21 章 工具 339

21.0 引言 339

21.1 使用實驗室電源 339

21.2 測量直流電壓 340

21.3 測量交流電壓 342

21.4 測量電流 342

21.5 測量導通性 343

21.6 測量電阻、電容、電感 344

21.7 放電電容 345

21.8 測量高電壓 346

21.9 使用示波器 349

21.10 使用函數生成器 350

21.11 仿真 352

21.12 安全用電 354

附錄A 零部件與供應商 357

附錄B Arduino 引腳 367

附錄C Raspberry Pi 引腳 369

附錄D 單位與單位前綴 371

後記 373


前言/序言

前 言

《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》中有關電子學的內容藉鑒瞭備受推崇的O'Reilly Cookbook 的製作實踐,並分為許多案例。這些案例可以提高讀者閱讀《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》的自由程度,遵循這些案例可以學習相關的理論基礎知識並解決實際問題。

電子學十分復雜,科目廣泛,不可能在一《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》中涵蓋所有內容,但我盡可能在《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》中收錄瞭我與其他電子産品製作者、愛好者和開發者交談時最常齣現的案例。

《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》讀者對象

如果你身處電子行業或者想要進入電子行業,那麼《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》可以幫助你從愛好中獲得更多知識。《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》有很多設計和測試案例,無論你的專業知識水準如何,都可以按照案例進行實踐和設計。

撰寫《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》的原因

這《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》已經構思一段時間瞭。最初的理念源於Tim O'Reilly 本人。這個想法就是為瞭填補Arduino Cookbook、Raspberry Pi Cookbook 和重量級電子教科書之間的書籍在市場上的空白。

換句話說,《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》旨在涵蓋經典電子書籍沒有涉及的更多電子技術綜閤實踐和通常被忽視的微控製器外圍電路使用實踐。主要內容包括構造各種類型的電源,使用閤適的晶體管進行開關控製,使用模擬和數字電路,構造項目和模型,以及使用測試設備等。

當今的電子技術

像Arduino 和Raspberry Pi 這樣的開發闆吸引瞭新生代的電子産品製作者、業餘愛好者和開發者進入電子世界。當前,元器件和工具的成本都很低,而且接觸的人比以往任何時候都多。Hackspaces 和Fab labs 就有使用工具實現個人項目的電子工作站。

詳細的設計方案等信息的免費獲取,意味著你可以根據自己的需要從彆人的案例中學習甚至進行修改。

許多人剛開始將電子産品設計作為一種業餘愛好,去接受電子工程的正規教育,或者直接從事産品設計,成為一名開發者和創業者。畢竟,如果你有一颱電腦、一些工具和元器件,就可以構建一個工程樣機,然後找到一個製造商,所有這些都是在眾籌的幫助下進行的。進入電子行業的門檻處於曆史最低水平。

《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》內容安排

作為一本創客案例書籍,你可以查閱並使用其中的任何案例,而不是按順序閱讀這《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》。如果你參考的案例依賴於其他案例中的一些知識或技能,那麼其中會有一個鏈接指嚮該先決條件的案例。

這些案例是按章節安排的,第1 ~ 6 章提供瞭相對基礎的案例,主要是關於不同種類元器件的理論知識( 案例的基本材料)。這些章節是:

? 第1 章:“原理”。該章的案例提供瞭一些理論上你無法避開的概念,如歐姆定律和能量守恒定律。

? 第2 章:“電阻”。解釋瞭最常見的電子元器件,並提供瞭它們的一些用途案例。

? 第3 章:“電容與電感”。在該章你將找到解釋這些元器件如何工作的案例,如何識彆它們,以及如何使用它們。

? 第4 章:“二極管”。在該章中你會找到解釋二極管的案例,適用於不同類型的二極管,包括齊納二極管、光電二極管和發光二極管。

? 第5 章:“晶體管和集成電路”。該章主要包含瞭使用晶體管的基本案例,以及在不同的環境下使用不同類型的晶體管的指南。引入瞭集成電路,但是你會發現個彆的集成電路案例分散在書的其他章節中。

? 第6 章:“開關與繼電器”。介紹常見但經常被忽略的器件。

下一部分中的章節介紹如何將第一部分中介紹的組件應用於各種各樣的案例中,這些案例涵蓋瞭你可能想要設計的電子産品。

? 第7 章:“電源”。無論你的項目産品是什麼,都需要進行供電。可在該章中找到傳統電源設計和開關模式電源(Switched Mode Power Supplies,SMPS) 以及更獨特的高壓電源的案例。

? 第8 章:“電池”。該章包含瞭選擇電池的案例,以及用於充電電池( 包括LiPo 電池)和自動電池備份的實用電路。

? 第9 章:“太陽能”。該章提供瞭使用太陽能闆為項目供電的案例,包括為Arduino和Raspberry Pi 提供太陽能。

? 第10 章:“Arduino 和Raspberry Pi”。目前,大多數電子産品製作者的項目都使用諸如Arduino 或Raspberry Pi 的開發闆。案例中引入瞭這種開發闆及其控製外部電路的相關內容。

? 第11 章:“開關”。章名“開關”是動詞,不是名詞,該章提供瞭一些訣竅,告訴你如何使用晶體管、機電式繼電器和固態繼電器通過 Arduino 或Raspberry Pi 來開啓和關斷被控對象。

? 第12 章:“傳感器”。該章提供瞭使用許多不同類型傳感器的案例,包括如何使用Arduino 和Raspberry Pi 來控製它們。

? 第13 章:“電機”。該章提供瞭使用Arduino 和Raspberry Pi 驅動不同類型的電機的案例( 直流、步進和伺服),並介紹瞭如何控製電機速度和方嚮。

? 第14 章:“LED 和顯示器”。除瞭通過Arduino 或Raspberry Pi 控製標準LED 的案例之外,該章還提供瞭使用各種類型的發光二極管和各種顯示器的使用案例,包括OLED 圖形顯示器、可尋址的LED 條(NeoPixels) 和LCD 顯示器。

? 第15 章:“數字集成電路”。該章包含一些數字集成電路的案例,盡管受微控製器齣現的影響,但仍在電路設計中廣泛使用。

? 第16 章:“模擬電路”。在該章中,你將找到各種有用的模擬電路設計案例,從簡單的濾波器到一係列振蕩器和定時器設計。

? 第17 章:“運算放大器”。屬於模擬電路器件,該章提供瞭直接放大、濾波設計、緩衝和比較器等各種案例。

? 第18 章:“音頻”。該章提供瞭通過麥剋風播放從Arduino 或Raspberry Pi 中發齣並通過功率放大器(模擬和數字) 放大的聲音信號的案例。

? 第19 章:“無綫電”。該章提供一些關於FM 發射器和接收器的有趣案例,比如怎樣完成從一個Arduino 到另一個Arduino 的數據發送。

《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》的最後一部分包含構建和使用工具的方法。

? 第20 章:“構建”。該章提供瞭構建“無焊”原型和將其變為更持久焊接形式的案例。該章還提供瞭下直插和貼片元件焊接的案例。

? 第21 章:“工具”。包括颱式電源、萬用錶、示波器以及虛擬儀器的使用,都在這一章案例中進行描述。

附錄列齣瞭書中使用的所有部件及有幫助的供應商,並提供瞭包括Arduino 和RaspberryPi 在內的器件引腳說明。

網絡資源

對於電子發燒友來說,有許多很好的資源可用。

如果你正在尋找項目創意,那麼像Hackaday 和Instructables 這樣的網站是很好的靈感來源。

當你想要尋求項目幫助時,你經常期望得到很多經驗豐富的、有知識的人的建議,而這些人會在下麵的論壇上發錶意見。記住在提問之前先搜索一下論壇,以防這個問題之前已經存在(通常是這樣) 並能清晰地解釋你的疑問,否則“專傢”會對你不耐煩。


《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》中的約定

《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》使用以下排版約定。

斜體

錶示新的術語、網站鏈接、電子郵件地址、文件名和文件擴展名。

感謝Duncan Amos、David Whale 和Mike Bassett,感謝他們對這《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》的技術評論,以及他們提供的許多有用的建議,使這《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》的質量更上一層樓。

我還想感謝Afroman 許可《電子創客案例手冊 Arduino和Raspberry Pi電子製作實戰》使用瞭他很棒的FM 發射器設計;以及Digi-Key 電子公司的朋友們完成瞭部分代碼方麵的幫助。

與O'Reilly 的專業人員一起工作是一件很愉快的事情,尤其是Jeff Bleiel、HeatherScherer 和Brian Jepson。



跨越數字鴻溝,點燃創造引擎:您的電子製作啓濛之路 在這個日新月異的時代,科技的脈搏以驚人的速度跳動,而電子製作,正以前所未有的力量,將我們與這個數字世界緊密相連。它不再是遙不可及的專業領域,而是人人皆可參與、人人都能從中獲得樂趣和成就感的創造性實踐。本書,正是您踏上這段激動人心旅程的理想夥伴。它不是對現有知識的簡單堆砌,而是邀請您一同探索電子世界的奧秘,用雙手點燃創造的火花。 為何選擇電子製作? 我們生活在一個由電子設備構築的時代。從智能手機到智能傢居,從無人機到機器人,電子技術無處不在,深刻地影響著我們的生活方式、工作模式乃至思維方式。然而,大多數人僅僅是電子産品的消費者,對於其背後的原理和運作方式知之甚少。電子製作,恰恰填補瞭這一認知鴻溝。它不僅僅是組裝零件,更是理解“為什麼”和“如何做”的過程。通過親手實踐,您將: 深刻理解電子原理: 告彆抽象的理論,將電阻、電容、晶體管、微控製器等概念具象化,理解它們如何協同工作,構建齣復雜的電子係統。 培養邏輯思維與解決問題的能力: 在製作過程中,您會遇到各種預料之外的挑戰。如何調試電路?如何優化代碼?這些過程將極大地鍛煉您的邏輯分析能力和獨立解決問題的能力。 激發創新靈感與實踐能力: 當您掌握瞭基礎知識和技能後,您將能夠將腦海中的奇思妙想轉化為實際的産品,從簡單的指示燈到復雜的自動化係統,一切皆有可能。 掌握未來所需的核心技能: 隨著人工智能、物聯網等技術的飛速發展,電子製作的技能將變得越來越重要。掌握這些技能,意味著您將更好地適應未來的科技發展趨勢,掌握更多的主動權。 享受創造的樂趣與成就感: 當您成功點亮第一個LED,當您的作品按照您的設想運轉起來,那種發自內心的喜悅和成就感,是任何其他事物都無法替代的。 本書將帶您領略哪些精彩? 本書精心設計,旨在為您提供一個全麵、係統且富有實踐性的電子製作學習體驗。我們不會止步於理論的介紹,而是將您置於一個充滿探索和創造的環境中。 第一部分:基礎啓濛——構築堅實的電子樂基石 在您正式踏入令人興奮的電子製作世界之前,建立紮實的基礎至關重要。這一部分將為您揭開電子學的神秘麵紗,用通俗易懂的方式解釋核心概念,讓您不再畏懼那些看似復雜的術語。 從“電”的本質說起: 您將瞭解電流、電壓、電阻這三個電子學中最基礎的概念,它們就像音樂中的音符,是構建一切電子樂章的基礎。我們將通過生動的比喻和簡單的實驗,讓您直觀地理解它們的意義和關係。 元件的語言: 認識電子世界中的“樂器”——各種電子元件。我們將逐一介紹二極管、三極管、電容、電感等基本元件,講解它們的符號、功能以及在電路中的作用。您將學會如何識彆它們,理解它們各自扮演的角色。 電路圖的奧秘: 電路圖是電子製作的“樂譜”。您將學習如何閱讀和繪製簡單的電路圖,理解各種符號代錶的意義,並能根據電路圖搭建實際的電路。 安全第一: 電子製作涉及到電流,安全永遠是第一位的。我們將詳細介紹安全操作規程,包括電源的使用、防觸電措施以及常見的安全隱患,確保您在學習過程中始終處於安全的環境。 第二部分:核心平颱——Arduino與Raspberry Pi的雙翼齊飛 作為當今電子製作領域最受歡迎的兩大開源硬件平颱,Arduino和Raspberry Pi各具特色,共同構成瞭無限的創作可能。本書將引導您深入瞭解並熟練運用它們。 2.1 Arduino:您的第一個智能夥伴 Arduino 以其易學易用、功能強大而聞名,是許多創客的入門首選。 Arduino 的世界: 您將瞭解 Arduino 的傢族成員,選擇最適閤您項目的型號。我們將詳細介紹 Arduino 的開發環境(IDE),讓您輕鬆上手編寫和上傳代碼。 數字與模擬的對話: 深入理解 Arduino 的數字輸入/輸齣(GPIO)引腳,學會如何控製 LED 的亮滅,讀取按鍵的狀態。同時,您將探索模擬輸入,例如讀取電位器或光敏電阻的數值。 基礎傳感器應用: 學習如何連接和讀取各種常用傳感器,例如溫度傳感器、濕度傳感器、超聲波傳感器等。您將學會通過傳感器感知周圍環境,並根據環境變化做齣響應。 執行者的力量: 瞭解如何控製電機、舵機等執行器,讓您的 Arduino 項目動起來。從簡單的蜂鳴器發聲到實現更復雜的機械運動,您將體驗到控製的樂趣。 通信的藝術: 學習 Arduino 的串行通信(UART),讓您的 Arduino 與電腦或其他設備進行數據交換,為更復雜的項目打下基礎。 進階主題的探索: 逐步接觸 Arduino 的中斷、定時器、PWM 等高級概念,為實現更精妙的功能做好準備。 2.2 Raspberry Pi:您的迷你超級計算機 Raspberry Pi 是一款強大的單闆計算機,它將 Linux 操作係統帶入瞭電子製作的世界,為您提供瞭更廣闊的創作空間。 Raspberry Pi 的魅力: 您將瞭解 Raspberry Pi 的不同型號及其特點,並學習如何安裝操作係統,進行基本的係統配置。 GPIO 的靈活運用: 深入探索 Raspberry Pi 的 GPIO 引腳,理解其與 Arduino 的異同,並學習如何通過 Python 等編程語言控製這些引腳。 Python 的編程之旅: 掌握 Python 語言,這是一種功能強大且易於學習的編程語言,它將成為您操控 Raspberry Pi 的主要工具。您將學會如何使用 Python 來編寫各種應用程序。 連接豐富的傳感器與模塊: 學習如何將各種傳感器和模塊連接到 Raspberry Pi,並利用 Python 腳本讀取數據或控製設備。 多媒體與網絡應用: 探索 Raspberry Pi 在多媒體播放、網絡服務器搭建、攝像頭控製等方麵的應用,讓您的項目更具趣味性和實用性。 與外部世界的連接: 學習如何利用 Raspberry Pi 進行網絡通信,例如通過 Wi-Fi 或以太網連接互聯網,與其他設備進行交互。 第三部分:實戰演練——將創意變為現實 理論學習固然重要,但真正的成長在於實踐。本書的這一部分將是您將所學知識融會貫通,創造齣屬於自己獨特作品的舞颱。我們將提供一係列精心設計的項目,涵蓋不同難度和應用領域,讓您在動手實踐中不斷進步。 初識的溫度計: 利用傳感器和屏幕,製作一個能顯示實時溫度的裝置,這是您第一個可以“看得到”的成果。 智能澆花係統: 結閤土壤濕度傳感器和水泵,構建一個能夠自動澆灌植物的智能係統,體驗物聯網的魅力。 DIY 智能傢居助手: 利用麥剋風模塊和語音識彆技術,創建一個簡單的語音控製燈光或電器的原型,感受科技為生活帶來的便捷。 創意電子音樂盒: 編程控製蜂鳴器或小型揚聲器,創作屬於您自己的鏇律,用電子的方式錶達藝術。 運動監測器: 結閤加速度傳感器,製作一個能夠記錄您運動軌跡和步數的設備,關注健康生活。 遠程監控小車: 利用 Raspberry Pi 和攝像頭,構建一個可以遠程控製的小車,讓您如同置身於車的視角。 更多精彩項目: 隨著您技能的提升,本書還將提供更具挑戰性的項目,例如數據可視化儀錶盤、小型機器人、甚至是簡單的遊戲控製颱,不斷拓展您的創作邊界。 誰適閤閱讀本書? 本書麵嚮的讀者群體廣泛,無論您是: 對電子製作充滿好奇的初學者: 您沒有相關的基礎,但渴望瞭解電子世界的運作,希望通過親手實踐來學習。 希望將創意變為現實的愛好者: 您可能有一些零散的電子知識,但缺乏係統性的指導和實踐機會。 學生群體: 正在學習科學、技術、工程或數學(STEM)領域,希望通過實踐項目加深理解。 教育工作者: 尋找創新的教學資源,希望將電子製作引入課堂,激發學生的學習興趣。 任何希望提升動手能力和科技素養的個體: 無論年齡大小,隻要您有一顆求知的心和動手實踐的意願,都能從本書中受益。 本書的獨特之處: 循序漸進的教學方法: 從最基礎的概念到復雜的項目,本書的章節設計符閤邏輯,難度逐步提升,確保您能夠穩步前進,建立自信。 豐富的實踐項目: 大量的實操項目,讓您在理論學習之後立即投入到動手實踐中,將知識轉化為技能。 清晰的步驟分解: 每一個項目都配有詳細的步驟說明,清晰的電路圖和代碼示例,讓您更容易理解和復製。 強調解決問題的能力: 在項目實踐中,我們鼓勵您主動思考,分析問題,並引導您找到解決方案,培養獨立解決問題的能力。 鼓勵創新與個性化: 在掌握基本方法後,本書將鼓勵您在現有項目的基礎上進行二次創作,加入自己的想法,製作齣獨一無二的作品。 高質量的代碼與資源: 提供經過驗證的、可直接運行的代碼,以及推薦的優質學習資源,幫助您更高效地學習。 開啓您的創客之旅,就在此刻! 電子製作的魅力在於它的無限可能。它不僅是一項技能,更是一種思維方式,一種解決問題的方法,一種連接現實與想象的橋梁。本書,將是您打開這扇門,探索電子世界,釋放內心創造力的絕佳起點。 準備好迎接挑戰瞭嗎?準備好用雙手創造奇跡瞭嗎?翻開本書,讓我們一起踏上這段充滿驚喜與收獲的電子製作之旅吧!您的下一個偉大創意,可能就蘊藏在您指尖的每一次敲擊,每一次連接之中。

用戶評價

評分

這本書真的讓我打開瞭新世界的大門!我之前對電子製作一直處於“聽說過”的階段,完全不知道從何下手。這本書就像是為我量身定製的入門指南,裏麵的案例設計得太巧妙瞭,既有實際的應用價值,又足夠有趣,讓人樂在其中。我印象最深刻的是關於數據采集和可視化的部分。書中有一個利用Arduino傳感器采集溫濕度,然後通過網絡發送到手機APP進行實時顯示的案例。我跟著做的時候,遇到瞭不少小麻煩,比如傳感器讀數不穩定,或者網絡傳輸延遲。但書中的調試技巧和故障排除指南給瞭我很大的啓發,讓我能夠一步步找到問題所在並解決。最終,我成功地搭建瞭自己的簡易環境監測係統,看到手機屏幕上實時跳動的溫度和濕度數值,那種滿足感是無與倫比的。這本書的好處在於,它讓你在實踐中學習,在解決問題的過程中成長。它沒有一味地灌輸理論知識,而是通過一個個生動的案例,讓你在動手實踐中去理解電子元器件的工作原理和編程邏輯。這種學習方式,對於我這種動手能力比較強的人來說,簡直是太有吸引力瞭。

評分

作為一名對電子製作充滿熱情的新手,我一直在尋找一本能真正帶領我入門,並且能看到實際應用的書籍。這本書的齣現,簡直就是及時雨!我尤其喜歡它那種“上手就做”的理念。翻開書頁,映入眼簾的不是枯燥的理論,而是一個個鮮活的電子項目。每一個項目都配有詳盡的步驟說明,從最基礎的元器件介紹,到復雜的電路連接,再到代碼的編寫和調試,都講解得非常到位。我最欣賞的是,它並沒有止步於“做齣東西來”,而是深入地解釋瞭每個項目背後的工作原理。比如,當我跟著書中的指南製作瞭一個智能避障小車時,我不僅學會瞭如何連接超聲波傳感器和電機驅動闆,更明白瞭紅外傳感器是如何感知障礙物,又是如何通過單片機(Arduino)的編程邏輯來控製電機轉嚮,從而實現避障功能的。這種“知其然,更知其所以然”的學習方式,讓我覺得每一次的製作都不僅僅是模仿,而是在真正地掌握一門技能。而且,書中涉及的項目涵蓋瞭從簡單的LED閃爍到更復雜的物聯網應用,這讓我能夠根據自己的興趣和能力循序漸進地學習,不會感到 overwhelming。每次完成一個項目,那種成就感真的無與倫比,也極大地激發瞭我繼續探索的動力。

評分

讀完這本書,我最大的感受就是,電子創客的世界並沒有想象中那麼遙不可及。這本書就像一位經驗豐富的朋友,耐心地手把手教你如何將腦海中的創意變成觸手可及的實物。我特彆喜歡它對Raspberry Pi的應用介紹。以往我總覺得樹莓派高高在上,隻適用於一些專業的開發,但這本書通過幾個非常接地氣的項目,讓我看到瞭它巨大的潛力。例如,那個基於樹莓派的傢庭監控係統,聽起來就很高大上,但作者用極其清晰的圖文和代碼示例,將復雜的攝像頭接入、視頻流傳輸、甚至簡單的物體識彆都分解成瞭易於理解的步驟。我跟著做瞭一個簡單的版本,雖然功能相對基礎,但能夠通過手機遠程查看傢裏的情況,這種感覺太棒瞭!這本書的優點在於,它不僅教會瞭你如何操作,更重要的是它培養瞭你的邏輯思維和解決問題的能力。當你遇到代碼報錯或者電路不通的時候,你會發現書中的排查思路非常有幫助,它引導你去分析問題齣在哪裏,而不是簡單地告訴你“這樣改就行瞭”。這種自主學習的能力,遠比死記硬背代碼或電路圖來得重要。

評分

我一直認為,學習電子製作最重要的一點就是“循序漸進”,而這本書恰恰做到瞭這一點。它從最基礎的Arduino入門,比如如何點亮一個LED,如何讀取按鈕的狀態,這些看似簡單卻至關重要的基礎知識,都講解得極其細緻。我最喜歡的是,書中關於PWM(脈衝寬度調製)的講解,通過控製LED的亮度變化,讓我對這種技術有瞭直觀的認識,也為後麵製作更復雜的“呼吸燈”效果打下瞭基礎。而當深入到Raspberry Pi的部分時,這本書並沒有突然拔高難度,而是通過一些有趣的項目,比如製作一個簡單的網絡收音機,或者一個DIY的電子相框,讓我逐漸熟悉Linux係統和Python編程在嵌入式領域的應用。這些項目都非常有意思,而且能夠直接看到成果,大大增強瞭我的學習信心。我特彆喜歡書中對每一個項目完成後,都會有“進階拓展”的建議,這讓我知道,完成基礎項目隻是一個開始,還有更廣闊的空間等待我去探索。這本書讓我覺得,學習電子製作不再是枯燥的理論堆砌,而是一個充滿樂趣和創造力的過程。

評分

這本書簡直就是為那些“想做點什麼,但不知道怎麼做”的初學者量身打造的!我一直對物聯網這個概念很感興趣,但總覺得離自己很遠。這本書通過一些非常貼閤生活的案例,比如製作一個智能澆花係統,或者一個遠程控製的小夜燈,讓我真實地感受到瞭物聯網的魅力。我最喜歡的是,書中對於如何將Arduino和Raspberry Pi進行聯動講解的部分。這個概念一開始讓我覺得有點復雜,但作者通過一個“智能傢居小管傢”的項目,將兩者結閤起來,清晰地展示瞭它們各自的優勢以及如何協同工作。我跟著做瞭一個簡化的版本,雖然隻實現瞭簡單的遠程開關燈功能,但那種“我的設備聽我指揮”的感覺,真的讓我激動不已。這本書的優點在於,它不僅提供瞭詳細的操作指南,更重要的是它傳遞瞭一種“創造”的思維。它鼓勵你去思考,如何將書中的案例進行改造,如何將學到的技術應用到自己的實際需求中。這種啓發性的教學方式,讓我覺得學到的不僅僅是技術,更是解決問題的能力和創新的思維。

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